數(shù)模塊201和信號轉(zhuǎn)換模塊202可從靜計數(shù)塊13上相對于紅外收發(fā)器101所在一面的背面上拆卸，接口電路203安裝在靜計數(shù)塊13上相對于紅外收發(fā)器101所在一面的背面上。
[0021]當彈簧11在壓力下發(fā)生形變時，動計數(shù)塊12隨之產(chǎn)生位移，而基于紅外收發(fā)器101的光感應電學特性，只有動計數(shù)塊12位移經(jīng)過的紅外收發(fā)器101才會因鏡面反射而接受到紅外光感應信號，故信號接收模塊102可獲取到彈簧11形變量，信號接收模塊102可將多組紅外收發(fā)器101的感應信息以數(shù)字信息的方式發(fā)送至信號中繼模塊103，信號中繼模塊103將數(shù)字信息發(fā)送至計數(shù)模塊201匯總處理即可獲取到彈簧11形變量的準確測量值，信號轉(zhuǎn)換模塊202識別接口電路203中具體連接的外接設備情況，將該測量值轉(zhuǎn)換為對應的形式發(fā)送，由此，使用者可以通過安裝LCD顯示器進行數(shù)字讀數(shù)，也可通過外接其他控制設備進行檢測，只需要選擇接口電路203中對應的接口連接即可。
[0022]由于實際上只需要獲取紅外收發(fā)器101是否有光感應的信息，因此出于成本的考慮，信號接收模塊102采用批量采購成本不足2元的51單片機，由此可節(jié)約大量的電路設計成本、集成電路板制造成本，也避免更高性能芯片所帶來的散熱處理的麻煩。
[0023]基于精度的考慮，紅外收發(fā)器101的數(shù)量需要在128組以上，對應的信號接收模塊102數(shù)量在16個以上，如果信號接收模塊102直接全部接入計數(shù)模塊201，則連接上較為困難，需要特別設計連接電路，顯然這樣不僅設計成本高，而且不便于維護，因此設置信號中繼模塊103，使得連接至計數(shù)模塊201的模塊數(shù)量降低，便于處理，而且也避免計數(shù)模塊201高負荷運行帶來的散熱問題，從而也降低散熱成本。一般來說，磁敏電阻101的數(shù)量應為16的倍數(shù)。
[0024]由于實際使用中壓力可能大于整體可檢測值，因此為避免壓力過大導致彈簧異常形變，如向側(cè)面彎曲等，還包括限位塊22，限位塊22垂直固定在底座21上，且限位塊22位于彈簧11環(huán)內(nèi)；限位塊22的高度是彈簧11完全壓縮的高度的1.01?1.1倍；所述多個紅外收發(fā)器101中，最低的紅外收發(fā)器101所在高度不低于限位塊22和底座21高度之和。
[0025]進一步的，所述紅外收發(fā)器101成等分分布，且每列中每相鄰兩行紅外收發(fā)器101之間的距離小于1mm。
[0026]更進一步的，每組紅外收發(fā)器101高度小于3mm。
[0027]采用上述設置，本發(fā)明整體制造成本可控制在300元以內(nèi)，而且除了必要的軟件方面的設計之外，幾乎沒有額外的高昂成本設計需要，算上渠道成本，最終市場價格可低于500元，而精度可達到市面價格在1000元左右的壓力傳感器的精度，而且在使用過程中部分零部件發(fā)生故障導致整體無法正常工作時，使用者可以很容易的發(fā)現(xiàn)問題，并進行零部件更換，更換成本最高也不超過200元，遠低于高精度壓力傳感器1000元左右的整體更換成本。
【主權項】
1.一種基于紅外的壓力檢測裝置，包括彈簧(11)、動計數(shù)塊(12)、靜計數(shù)塊(13)、底座(21)、紅外收發(fā)器(101)、信號接收模塊(102)、信號中繼模塊(103)、計數(shù)模塊(201)、信號轉(zhuǎn)換模塊(202)、接口電路(203)，其特征在于:所述彈簧(11)垂直安裝在底座(21)上，彈簧(11)頂部環(huán)的側(cè)面固定有動計數(shù)塊(12)，彈簧(11)外距離動計數(shù)塊(12)小于5cm的位置設置有條形板狀的靜計數(shù)塊(13);所述動計數(shù)塊(12)朝向靜計數(shù)塊(13)的一面為鏡面；所述靜計數(shù)塊(13)上與動計數(shù)塊(12)相對的一面上設置有紅外收發(fā)器(101)，紅外收發(fā)器(101)為紅外線發(fā)射器和紅外線接收器兩個一組，且每組紅外收發(fā)器(101)中紅外線發(fā)射器所發(fā)紅外線可通過所述動計數(shù)塊(12)的鏡面發(fā)射由紅外線接收器接收到，紅外收發(fā)器(101)總組數(shù)為128組以上的偶數(shù)，紅外收發(fā)器(101)以組為單位在靜計數(shù)塊(13)上呈等分兩列分布，兩列均為直線排列，且兩列之間按行交錯；所述紅外收發(fā)器(101)每8個電路連接一個信號接收模塊(102)，所述信號接收模塊(102)每8個連接一個信號中繼模塊(103)，多個信號中繼模塊(103)連接至計數(shù)模塊(201)，計數(shù)模塊(201)連接信號轉(zhuǎn)換模塊(202)，信號轉(zhuǎn)換模塊(202)連接接口電路(203);所述接口電路(203)至少包括RJ45接口和用于數(shù)字連接LCD顯示器的接口 ；所述信號接收模塊(102)為51單片機；所述計數(shù)模塊(201)為32位單片機；所述信號接收模塊(102)、信號中繼模塊(103)、計數(shù)模塊(201)、信號轉(zhuǎn)換模塊(202)均安裝在靜計數(shù)塊(13)內(nèi)，且計數(shù)模塊(201)和信號轉(zhuǎn)換模塊(202)可從靜計數(shù)塊(13)上相對于紅外收發(fā)器(101)所在一面的背面上拆卸，接口電路(203)安裝在靜計數(shù)塊(13)上相對于紅外收發(fā)器(101)所在一面的背面上。2.如權利要求1所述的基于紅外的壓力檢測裝置，其特征在于:還包括限位塊(22)，限位塊(22)垂直固定在底座(21)上，且限位塊(22)位于彈簧(11)環(huán)內(nèi)；限位塊(22)的高度是彈簧(11)完全壓縮的高度的1.01?1.1倍；所述多個紅外收發(fā)器(101)中，最低的紅外收發(fā)器(101)所在高度不低于限位塊(22)和底座(21)高度之和。3.如權利要求1所述的基于紅外的壓力檢測裝置，其特征在于:所述紅外收發(fā)器(101)成等分分布，且每列中每相鄰兩行紅外收發(fā)器(101)之間的距離小于1mm。4.如權利要求3所述的基于紅外的壓力檢測裝置，其特征在于:每組紅外收發(fā)器(101)高度小于3mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種基于紅外了壓力檢測裝置，包括彈簧、動計數(shù)塊、靜計數(shù)塊、底座、紅外收發(fā)器、信號接收模塊、信號中繼模塊、計數(shù)模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、接口電路；所述彈簧垂直安裝在底座上，彈簧頂部環(huán)的側(cè)面固定有動計數(shù)塊，彈簧外距離動計數(shù)塊小于5cm的位置設置有條形板狀的靜計數(shù)塊；所述動計數(shù)塊朝向靜計數(shù)塊的一面為鏡面。本發(fā)明①制造成本低、誤差控制簡單，同時又能滿足高精度的要求；②結(jié)構較簡單，維修維護容易，出現(xiàn)故障時更換故障部件成本低，沒有必須整體更換的高成本困擾。
【IPC分類】G01L1/24, G01L11/02
【公開號】CN105222946
【申請?zhí)枴緾N201510657305
【發(fā)明人】彭景吉
【申請人】彭景吉
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月13日